摘 要:利用micaps常規(guī)資料對強降水天氣的環(huán)流、水汽、動力和熱力等因素分析后表明:伊朗高壓偏強偏東的位置有利于引導(dǎo)冷空氣上高原,印緬槽配合西南風(fēng)把充沛的水汽送達高原;衛(wèi)星云圖上能掌握孟灣地區(qū)云系和高原腹地對流云團的生成和發(fā)展;渦度和散度剖面上大氣底層為氣旋性旋轉(zhuǎn)并存在輻合,高層為強烈輻散并存在明顯的垂直風(fēng)切變,這樣的大氣垂直結(jié)構(gòu)給強降水提供了不穩(wěn)定條件,高低層有充分的對流,且大氣的這種垂直結(jié)構(gòu)和強降水發(fā)生時段對應(yīng)良好。
關(guān)鍵詞:強降水;環(huán)流分析;TBB;水汽條件;探空分析
1 降水概況
西藏地區(qū)強降雨過程標(biāo)準(zhǔn)為:區(qū)域5個站以上(含5個站)降水量超過10毫米或2個站以上(包括2個站)出現(xiàn)≥30.0毫米降水。
2012年7月18日,林芝地區(qū)、昌都地區(qū)、日喀則地區(qū)和山南地區(qū)南部普降小到中雨,個別地方出現(xiàn)大雨,共有28個站雨量超過10毫米,其中色季拉山32毫米、墨脫29毫米、洛扎27毫米,左貢26毫米,此次過程有日喀則地區(qū)和林芝地區(qū)兩個區(qū)域達到強降雨標(biāo)準(zhǔn),其中日喀則有五個站降水量超過10毫米,林芝有12個站降水量超過10毫米。如圖1。
2 5000 hPa環(huán)流分析
中高緯屬于經(jīng)向型環(huán)流,伊朗高壓位置偏強偏東,這有利于引導(dǎo)冷空氣南下高原,副熱帶高壓中心偏北,584線在高原上的位置多變,高原受孟灣低值區(qū)影響。降水前一天,高原上環(huán)流較平直,584線在高原上斷裂呈塊狀分布,18日08時,584線在高原上打通,并在高原西南側(cè)形成中心為576的低渦,圍繞低渦中心冷暖氣流輻合明顯,20時低渦隨著東移上高原減弱消失,584線東移時加深明顯,把整個孟灣地區(qū)和高原連成一片,高原受印緬槽影響,充沛的水汽配合有利的環(huán)流形式,給高原帶來了強降水,19日584線斷裂,降水減弱。
3 衛(wèi)星云圖和TBB特征
應(yīng)用衛(wèi)星氣象中心下發(fā)的衛(wèi)星云圖和云頂亮溫TBB資料進行分析,TBB是云頂和無云或少云地球表面的輔射亮溫,通常情況下TBB<0℃對應(yīng)為云區(qū),且其值越低表明云頂越高,反之,TBB≥0℃對應(yīng)為無云或少云區(qū)。TBB<-33℃時,通常認為這種云為對流云,TBB<-63℃時,認為云頂已過對流層頂,為強對流云。T(K)=t(c)+273.15。
18日08時高原西南側(cè)的低渦云系非常明顯,TBB值達到-73℃,除高原東南部地區(qū)外高原主體為晴空區(qū),而高原東南部云區(qū)的TBB也達到-33℃,到了午后16時低渦云系消失,孟灣地區(qū)云系明顯加強,最強TBB達到-53℃,同時高原主體有新的對流云團生成,其TBB值在-33℃左右,到20時,孟灣地區(qū)云系范圍擴大,強度進一步增強,云團中心TBB值已經(jīng)達到-73℃,云團外圍的TBB也都在-33℃以上,而高原腹地云團連成一片,TBB達-53℃。從云團的移動發(fā)展情況和TBB值分析來看,此次強降水落區(qū)和云團位置及強度是一致的。
4 水汽條件
18日08時,孟灣地區(qū)屬正散區(qū)域而中南平島為強負散區(qū),高原上山南和林芝附近受負散區(qū)控制,即孟灣水汽在流失,而從中南半島一直延伸到西藏山南區(qū)域有水汽聚集,18日20時負散區(qū)域擴大至高原整個東部地區(qū),孟灣區(qū)域正散明顯減弱,說明孟灣水汽的流失過程是向高原水汽輸送的過程。
18日08時高原基本上屬于高濕場,尤其是18日20時高原中東比濕值達到5以上,而且和強降水區(qū)有較好的對應(yīng)。
5 動力條件
此次強降水過程中尼木和墨脫屬于兩個強降水中心,據(jù)此選取了這兩個站的渦度場和散度場的剖面圖。
5.1 渦度場
從渦度剖面場上分析:低層為明顯的正渦度,說明有氣旋性氣團,高層屬于負渦度,且最大中心值達到-48,說明高層是反氣旋性旋轉(zhuǎn),這樣的大氣垂直結(jié)構(gòu)給強降水的發(fā)生發(fā)展提供了有利的條件,而且大氣的這種垂直結(jié)構(gòu)和強降水的發(fā)生時段對應(yīng)良好。如圖9。
5.2 散度場
從散度剖面場上分析:兩站所處的大氣底層為強烈輻合,高層為輻散,同樣是導(dǎo)致強降水發(fā)生的有利形式,從時間上也是處在強降水時間段。如圖10。
5.3 探空分析
由于西藏的探空站點稀少,文章選取了離尼木和墨脫最近的拉薩和林芝作為分析,很明顯兩站大氣在18日存在垂直風(fēng)切變,而垂直風(fēng)切變提供了不穩(wěn)定條件,能夠使得高低層大氣有充分的對流,有利于冷暖空氣的匯合。如圖11。
6 模式檢驗
6.1 EC環(huán)流
EC環(huán)流模式在此次天氣過程中24小時預(yù)報存在一定的偏差,沒有預(yù)報出高原西南側(cè)的低值區(qū),尤其是高原上的風(fēng)向變化存在明顯誤報,584線位置也和實況存在明顯偏離的情況。如圖12。
6.2 降水模式
德國模式基本上在全區(qū)都報有降水,強降水落區(qū)都在東部地區(qū),最大降水中心有65毫米,預(yù)報估計是明顯偏強,日本模式而言。明顯是降水強度估計不足,但兩者均在林芝地區(qū)尤其在墨脫附近均預(yù)報有強降水中心,這點和實況是比較吻合的。如圖13。
7 討論
(1)中高緯屬于經(jīng)向型環(huán)流,偏強偏東的伊朗高壓有利于引導(dǎo)冷空氣南下高原,高原受孟灣低值區(qū)影響,充沛的水汽配合有利的環(huán)流形式。從水汽通量散度場和比濕場進一步說明孟灣地區(qū)是此次降水的水汽來源。
(2)當(dāng)日08時高原西南側(cè)的低渦云系非常明顯,TBB值達到-
73℃,午后低渦云系消失,孟灣地區(qū)云系明顯加強,同時高原主體有新的對流云團生成,到20時,孟灣地區(qū)云系范圍擴大,強度進一步增強,云團中心TBB值達到-73℃,而高原腹地云團連成一片,TBB達-53℃。從云團的移動發(fā)展情況和TBB值分析來看,此次強降水落區(qū)和云團位置及強度是一致的。
(3)從動力條件分析,此次過程的大氣垂直結(jié)構(gòu)具備低層輻合,高層輻散,底層有氣旋性氣團,高層是反氣旋旋轉(zhuǎn)的特性,并且存在明顯的垂直風(fēng)切變。
(4)模式預(yù)報在此次降水過程中有一定的參考價值,但
EC500hPa環(huán)流對西藏有重要影響的系統(tǒng)存在誤報或漏報,德國和日本兩家降水預(yù)報對林芝地區(qū)的墨脫附近都有預(yù)報強降水中心,這點和實況吻合。
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